柱花草甲壳质酶基因SgGH19-1的克隆表达及酶学性质分析

摘要：

甲壳质是真菌细胞壁、昆虫外骨骼和甲壳类动物外壳的主要成分.甲壳质的降解主要依赖甲壳质酶的水解作用.诱导PR-3类甲壳质酶蛋白积累是植物增强对真菌性病害抗性的适应性机制.柱花草是一种重要的热带豆科牧草,由胶孢炭疽菌引起的炭疽病是危及柱花草生产的主要真菌性病害.但柱花草甲壳质酶对炭疽菌侵染的响应仍不清楚.本研究旨在鉴定柱花草PR-3类甲壳质酶基因,并对其表达模式、编码蛋白的生化酶学性质进行分析.结果表明:通过同源克隆获得了1个柱花草PR-3类甲壳质酶基因,其编码区序列全长984 bp,属于糖苷水解酶19家族的ClassⅠ亚族,将其命名为SgGH19-1.荧光定量PCR分析表明,接种炭疽菌诱导SgGH19-1在柱花草叶片中显著增强表达,并伴随着甲壳质酶活性的提高.随后,在大肠杆菌中表达纯化了SgGH19-1重组蛋白,生化酶学性质表明,SgGH19-1蛋白兼具甲壳质内切酶与外切酶活性,但内切酶活性比外切酶活性高9.1倍.SgGH19-1的最适pH为5.0,最适温度为40℃.综上所述,SgGH19-1基因参与柱花草对炭疽菌侵染的响应,其编码的蛋白具有甲壳质酶活性,可作为柱花草抗炭疽病育种的分子标记.

关键词：甲壳质、甲壳质酶、柱花草、蛋白纯化、酶学性质

所属期刊栏目：40

分类号：S541(饲料作物、牧草)

资助基金：海南省高等学校科学研究项目Hnky2017-13;国家牧草产业技术体系岗位科学家项目CARS-34;国家自然科学基金国际地区合作与交流项目31861143013

在线出版日期：2020-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2411-2417